Katalog

Depremin Uzaydan İncelenmesi 17 Ağustos 1999’da sabaha karşı saat 4.00 sularında, Türkiye’nin son 60 yılındaki en büyük depremi İzmit ve çevresini vurdu. 18,000’den fazla insan yaşamını yitirdi, 250,000 insan evsiz kaldı. Depremin Türkiye ekonomisine maliyeti 6 milyar dolar olarak tespit edildi. Doç. Dr. Ayşegül Yılmaz, Öğr. Önder Çatmabacak İstanbul Kültür Üniversitesi enerji birikimi sonucunda kırılma noktasına ulaşılır ve ansızın fay kırılarak deprem meydana getirdiğinde çevreye sismik dalgalar yayılır. Günümüzde Reid’in Elastik Geri Sekme modeli deprem gözlemi için çok basit kalmaktadır. Çünkü model, yerkabuğunun derinliklerindeki kayaçların özelliklerini bize söyleyememektedir. Ayrıca “Neden depremin oluşturduğu hasar kırılan fayın çevresinde odaklanmıştır?” ya da “Neden en büyük hasar depremden hemen sonra oluşmaktadır?” gibi sorulara bir açıklama getirememektedir Son yıllarda, bu sorulara birer cevap bulmak amacıyla, çeşitli uzaktan algılama uydularının taşıdığı Yapay açıklıklı radar ile alınan veriler kullanılarak değişik deprem bölgelerindeki yüzey bozulmasına ilişkin yapılan interferometrik ölçümler yapılmaktadır. Yapay Açıklıklı Radar ile İnterferometrik Ölçümler: Kısaca SAR olarak bilinen Yapay Açıklıklı Radar, mikrodalga frekansını kullanarak gecegündüz ve tüm hava koşullarında kesintisiz çalışarak yüzeyin elektriksel ve geometrik özelliklerini belirler. Uzaydan SAR ile alınan veriler tarımsal alanların görüntülenmesi, ormanların, buzulların ve sel haritalarının hazırlanmasında ve jeolojik keşifler için kullanılır. SAR radarı bir ekseni azimut (uçuş düzlemi) diğeri de uydunun hedefe mesafesi yönündeki doğrultuda olan iki boyutlu koordinat sisteminde ölçüm yapar. (bkz. Şekil3) SAR görüntüsünde hedefin konumu hatalara bağlı olarak göreli şekilde değişebilmektedir. Bu bozulma yüksekliğe bağlı etkilerden dolayı oluşur. İki SAR sinyalinin girişimden yararlanılarak geliştirilen SAR İnterferometrisi tekniğinin kullanılmaya başlanmasıyla üçüncü boyutun ölçümü olanaklı hale gelmiştir. SAR interferometresi ölçümlerinden elde edilen deprem ve toprak kaymalarının da dahil olduğu doğal afetlere topografiler ve yüzey değişikliklerine ilşkin veriler incelenerek risklerin belirlenerek yapılacak ön çalışmaların planlanmasında kullanılmaktaır. Avrupa Uzay Ajansı’na ait ERS1 ve ERS2 ile ENVISAT uyduları gibi aktif gözlem yapan uzaktan algılama uyduları kendi sinyallerini Dünya’ya gönderip gerisaçılan dalgaboylarını kaydeder. Dalgaboyları yeryüzünden gerisaçıldığı anda faz ve genlik bilgileri değişir. Kullanılan dalganın fazı yerine (bkz. Şekil4) radar dalgasının dalgaboyunu uydudan çıktığı zamanki fazını ve belirli bir yerden döndüğü zamanki fazını biliyoruz (ya da radar görüntüsündeki pikselde). Bu şekilde topografik bir harita çıkarılabilir. Pratikte aynı pozisyondan elde edilmesi mümkün olmayan iki radar görüntüsü farklı yörüngelerden ve yüzey şekillerinden dolayı bir faz kayması meydana getirir. Her dalganın faz ölçümüne faz kaymasının eklenmesi nedeniyle bu metot uzaklık ölçümü için pek te pratik bir yol gibi görünmeyebilir. Fakat görüntü aynı pozisyondan farklı zamanda Şekil3: SAR’ ın azimut ve menzil doğrultuları İ zmit depremi, büyük hasar ve can kayıplarına yol açmış diğer büyük depremler gibi yeryüzü merkezinden 11.000 km/s’lik bir hızla çıkıp Kuzey Anadolu fay hattının (KAF) 130 km’lik bölümünün kırılmasına neden oldu. Depremin etkisiyle fayın güneyde kalan kısmı, kuzey kısmına göre batıya doğru hareket etti. Bazı yerlerde iki kısım arasında 5 m’ye varan yükseklik farkları oluştu. (bkz. Şekil1) Genel olarak depremler yeryüzü kabuğunun 1020 km’lik üst kısmında meydana gelir ve hareket tıpkı Reid’in öngördüğü Elastik Geri Sekme Modelindeki gibidir. alınan bir görüntüye dönüşür. Hiçbir şey değişmez ise, pikseldeki faz ölçümü o pikseli tanımlayıcı bir hal alır. Öte yandan radar ve yer arası uzaklık zamanla değişirse muhtemelen bir depremde radarın ölçtüğü faz da değişecektir. Bu faz değişimlerinin oluşturduğu görüntülerden, hassasiyeti radarın dalgaboyunun yarısı kadar olan bir deformasyon haritası oluşturabilir. (ERS1 ve ERS2 için dalgaboyu 56 mm) 1991’de fırlatılan ERS1, 2000’de görevini tamamladı. SAR’ın yanısıra, üzerinde okyanus yüzeyi sıcaklığı ve deniz Şekil1: İzmit depremindeki yüzey kırılmaları. (a) Fay hattı üzerine yapılmış bir bina. Kenardaki beyaz oklar fayın kırıldığı yerleri göstermektedir. (b) Depremden sonra Ankaraİstanbul demiryolu. Reid’in Elastik Geri Sekme Modeli: Reid modelini 1992 Californiya depreminde Farallen deniz fenerini gözlemleyerek geliştirmiştir. Depremde fayın güneybatısında uzun bir çizgi belirlemiş, kuzeybatıya doğru bir hareket söz konusu olduğunda fayın iki ucundaki noktaları karşılaştırmıştır. (bkz. Şekil2) Şekil 4: ENVISAT ve ERS2 uyduları rüzgârlarının ölçümü için cihazlar taşımaktaydı. 1995’te ikinci bir ERS2 uydusu ilkiyle uyumlu bir şekilde yörüngeye oturtuldu. ERS uydularının veri ölçümlerinin devamlılığını sağlayan yenilikçi bir uydudur. Elde ettiği veriler çevresel ve iklimsel değişikliklerin evriminin gözlemlenmesine olanak sağlayarak bilimsel çalışmalara destek vermektedir. Üzerinde ilkinden farklı olarak ozon tabakası araştırmaları için ekip Şekil2: a) Varsayımsal bir fayın harita görünümü (son depremden sonra); b) 200 sene sonra aynı alan. AA’ çizgisi başlangıçta düzdü. Bu etki depremlerarası stres birikmesi olarak bilinir. Burada görünen eğrilik abartılı olarak gösterilmiştir; c) depremden 40 saniye sonra AA’ çizgisi bir kez daha düz hale geliyor. Fakat bu sefer fay 5 m hareket etmiş oluyor. Depremden önce düz bir çizgi olan BB’ fayın kırılmasıyla birlikte ayrılıyor. Fay çizgisinin iki yanındaki kaya segmentlerinin, aralarında bir kontak olmadan meydana gelen etkileşimlerin neden olduğu mesafe kuvvetleri, kademeli olarak gerilmeye yol açar. Yüzlerce hatta binlerce senelik bir süreç içinde CBT 1229 / 14 8 Ekim 2010 Şekil5: SAR ile interferometri yöntemi ile deformasyon ölçümünün şematik gösterimi: Aynı yerin depremden önce ve sonra gözlemlenmesi ve yüzeyin bozulmasından dolayı oluşan faz farkı. man bulunduran 1 Mart 2002’de fırlatılan ERS2, kendisi için belirlenen yaşam süresini aşmasına rağmen, 8 yıldır atmosfer, okyanus, arazi ve buzul gözlemi yapmaktadır ve ENVISAT ile birlikte hâlâ mükemmel şekilde veri göndermeye devam ediyor (Şekil 4). Devamı 19. sayfada